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RÉSUMÉ
Le criblage et le tamisage sont des opérations unitaires qui ont pour but de séparer une population de fragments de matière suivant leur dimension. Théoriquement, le terme tamisage est réservé à des séparations fines au-dessous du millimètre et le terme criblage à des séparations grossières, mais usuellement, le terme criblage recouvre les deux types de séparation. Les particules pouvant subir un criblage ou un tamisage peuvent être d'origine minérale, végétale, naturelle ou artificielle. Le but du criblage peut être très différent : séparation des plus gros fragments, inversement élimination des fractions les plus fines, amélioration de l’efficacité d’un procédé. Cet article décrit les principaux appareils et les différentes techniques de criblage existants à ce jour.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Pierre BLAZY : Professeur honoraire - Ancien directeur de l'École nationale supérieure de géologie (ENSG)
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Robert JOUSSEMET : Ingénieur de recherche au Laboratoire Environnement et Minéralurgie (LEM) - ENSG-INPL-CNRS-UMR 7569 - Responsable de la station d'essais Steval (Station de valorisation des matières minérales et des substances résiduaires)
INTRODUCTION
Le criblage et le tamisage sont des opérations unitaires qui permettent de séparer une population de fragments de matière suivant leur dimension en deux (ou plusieurs) parties. Pour cela, on utilise une surface munie d'ouvertures qui laissent passer les fragments de dimensions inférieures à celles des ouvertures et qui retiennent les fragments de dimensions supérieures.
Bien que, théoriquement, le terme tamisage soit réservé à des séparations fines au-dessous du millimètre et le terme criblage à des séparations grossières, usuellement, le terme criblage recouvre les séparations fines et grossières.
Tout ensemble de particules peut être justiciable d'un tel processus. Les particules peuvent être d'origine minérale (granulats ou roches fragmentées), végétale (grains, farines), naturelle ou artificielle (objets manufacturés divers).
Le but du criblage peut être variable :
-
séparer les plus gros fragments avant de les retraiter pour améliorer une fragmentation insuffisante ;
-
inversement, éliminer les fractions les plus fines qui peuvent être gênantes ou qui peuvent être traitées séparément (agglomération, par exemple) ;
-
préparer des classes granulométriques en vue de répondre à des exigences commerciales (granulats, charbon) ;
-
obtenir une meilleure efficacité d'un procédé de traitement physique (gravimétrie, par exemple) ou physico-chimique (flottation, par exemple) par un choix judicieux des tranches granulométriques à traiter.
Les pourcentages indiqués dans ce texte sont, sauf indication contraire, massiques.
La description des principaux appareils et des techniques de criblage font l'objet de ce premier dossier [J 3 101] ; les critères de choix et de conception des cribles, ainsi que leur emploi dans le domaine particulier de la préparation mécanique des minerais sont traités dans le dossier suivant [J 3 102].
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2. Paramètres du criblage
2.1 Principe du criblage
Le criblage est réalisé par projections périodiques de matériaux sous l'effet de vibrations qui ont pour rôle :
-
de disperser le matériau à cribler et de présenter les particules devant les vides de la surface criblante ;
-
de dégoujonner les mailles ;
-
de transporter le matériau vers l'extrémité de l'appareil.
La composante verticale du mouvement vibratoire disperse les matériaux et casse les agglomérats ; la composante d'avancement permet la progression des produits.
Les valeurs fondamentales intervenant sur le processus de criblage sont :
-
l'amplitude a des vibrations ;
-
la vitesse de rotation ω ;
-
l'angle de projection α des particules ;
-
l'angle d'inclinaison β.
Les constructeurs distinguent deux accélérateurs spécifiques :
-
l'accélération mécanique γ m qui s'exerce sur tous les composants du crible et qui a pour expression :
avec g = 981 cm/s2 ;
-
l'accélération des matériaux γ p qui est l'accélération verticale à laquelle sont soumises les particules au moment où elles retombent sur la toile et qui a pour expression :
L'angle de projection q par rapport à la verticale s'écrit :
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BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
SOLDINGER (M.) - Layer model of stratification during screening. - Proc. of the XXIst IMPC, Roma, p. A7-59 à A7-68 (2000).
RIDDELL (R.J.) - The utilization of modular screening. - Part 1 : Mine and Quarry, 22(3) p. 9-11, mars 1993, Part 2 : Mine and Quarry, 22(4) p. 26-27, avr. 1993.
ANDERSON (J.) - Screening problems : selecting solutions. - Pit and Quarry, 83, p. 24-26, juil. 1990.
WEISS (N.L.) - SME Mineral processing handbook. - Section 3E Screening, SME of AIMMPE, New York, p. 3E 1-41 (1985).
MATTHEWS (C.W.) - General classes of screens. - SME Mineral processing handbook Section 3E Screening, SME of AIMMPE, New York, p. 3E 1-13 (1985).
SUTTILL...
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